配合比对海工混凝土耐久性影响的试验研究
海工耐久混凝土原材料控制和配合比设置
海工耐久混凝土原材料控制和配合比设置本文详细阐述了海工混凝土原材料的优选、配合比设计及混凝土的试配，确保海工混凝土的施工质量，希望能够给类似工程提供一些参考和帮助。
标签原材料的优选，配合比设计，混凝土的试配1 混凝土原材料优选1.1水泥1.1.1本工程要求采用强度等级为42.5的质量符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175）的II型硅酸盐水泥（P·II）。
1.1.2为改善混凝土的体积稳定性和抗裂性，配制海工耐久混凝土不得使用立窑水泥，不宜使用早强、水化热较高和高C3A含量的水泥。
硅酸盐水泥的细度（比表面积）宜小于350m2/kg，不得超过400m2/kg 。
C3A含量宜控制在6%～10%。
大体积混凝土宜采用C2S含量相对较高的水泥。
1.1.3为防止碱—集料反应的发生，采用低碱水泥，水泥的碱含量（按Na2O 当量计）低于0.6%，且混凝土内的总含碱量（包括所有原材料）不超过3.0kg/m3。
1.1.4水泥质量应稳定，实际强度应与其强度等级相匹配。
定期对分批进场的水泥进行胶砂强度的评定，标准差宜控制在3.0MPa以内。
1.1.5水泥的氯离子含量应低于0.03%。
1.1.6 水泥进场清单应包括生产厂商名称、水泥种类、数量以及厂商的质量保证书，以证明该批水泥已经试验分析，且符合标准规范要求。
1.2 矿物掺和料（矿物外加剂）1.2.1矿物掺和料包括粉煤灰、磨细矿粉、硅灰等材料。
掺和料的掺量应根据设计对混凝土各龄期强度、工作性和耐久性的要求以及施工条件和工程特点（如环境、混凝土拌和物温度、构件尺寸等）而定。
1.2.2应检测所用各种矿物掺和料的碱含量。
矿物掺和料中的碱含量应以其中的可溶性碱计算（如无检测条件时，粉煤灰可溶性碱约为总碱量的1/6，矿粉约为1/2）。
1.2.3粉煤灰的主要控制指标和使用要求粉煤灰(F)必须来自燃煤工艺先进的电厂，选用组分均匀、各项性能指标稳定的低钙灰。
粉煤灰的品质，应首先注重烧失量和需水量比。
海工耐久混凝土配合比试验研究与 70米预应力混凝土箱梁裂缝控制
海工耐久混凝土配合比试验研究与 70米预应力混凝土箱梁裂缝控制赵剑发中铁大桥局股份有限公司摘要通过对C50海工耐久混凝土各种性能的试验研究，以及杭州湾跨海大桥70米预制箱梁的工程实践，阐述如何通过优化配合比和低强初张拉等其它工艺措施，对预应力混凝土箱梁裂缝进行控制。
关键词海工耐久混凝土配合比研究裂缝控制1 前言随着现代桥梁不断向海洋化、大跨度、高耐久、整体预制安装方向发展，桥梁工程中的混凝土对下列各项性能指标提出了更高的要求：耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性，特别是不易开裂性。
鉴于目前我国海工钢筋混凝土建筑物的使用寿命普遍偏短的状况，我们开展了海工高耐久混凝土的试验研究，以期提出桥梁工程用海工耐久混凝土配合比及其应用技术，有效地控制混凝土梁体早期裂缝产生，延长海工混凝土建筑物的使用寿命。
混凝土梁体早期开裂与高性能混凝土的性能密切相关，杭州湾跨海大桥和东海大桥箱梁使用的是C50高性能海工耐久混凝土，其设计使用年限为100年，由于其独特的海洋环境和设计使用寿命的提高，要求混凝土的密实度、抗氯离子渗透性能等都有一些更高的指标，它掺入了除水泥以外其它一些如矿粉、粉煤灰、甚至硅灰等胶凝材料；使用了性能更优的外加剂，以及低水胶比。
也正是由于这些要求使混凝土箱梁在施工过程中更容易产生裂缝。
在以往施工的许多类似桥梁中，都不同程度的存在箱梁顶板收缩裂缝、翼缘板横向裂缝（严重的翼缘板裂缝会贯穿）、箱梁腹板内外侧竖向裂缝的现象。
这些裂缝的产生无疑是对海工混凝土的耐久性及桥梁使用寿命的一个极大的挑战。
为此，我们在许多方面做了一些研究和探讨以及有益的尝试，取得了良好的效果。
2 海工混凝土的特点相对于普通混凝土，海工混凝土主要有以下特点：①高耐久性。
②高工作性。
主要包括高填充性、高抗离析、坍落度经时损失小。
③高体积稳定性，高减水率。
④高强度。
对于梁体混凝土，还应具有高弹性模量。
⑤高掺量、多组份外掺料。
⑥低水胶比。
浅谈海工砼的施工性能与耐久性
浅谈海工耐久混凝土的配合比设计与施工控制摘要：混凝土配合比设计和施工控制是保证混凝土结构耐久性的前提条件，本文结合青岛海湾大桥的具体特点，浅谈海工耐久混凝土的配合比设计及施工控制。
关键词：海工耐久混凝土；配合比设计；施工控制1、概述****大桥属国家重点建设工程项目，设计寿命基准期为100年，海工混凝土在使用寿命内，会由于海洋环境中的水、气体及其中所含侵蚀性介质侵入，产生物理和化学的反应而逐渐劣化。
海工混凝土的耐久性实质就是抵抗这种劣化作用的能力。
产生这种劣化作用的内部潜在因素当是混凝土内在的密实性，外部条件是侵蚀介质的存在，必要条件是那些外部侵蚀性介质和水浸入混凝土内部。
较常见的混凝土破坏因素有⑴冻融循环作用⑵钢筋锈蚀作用⑶碳酸盐的作用⑷盐类侵蚀作用⑸碱-集料反应⑹酸碱腐蚀作用⑺冲击、磨损等作用，海洋环境中氯离子渗透是主要因素，冻融循环又是一重要破坏因素，碱骨料反应会导致结构物膨胀开裂。
因此混凝土结构的耐久性应为混凝土配合比设计的首要技术指标，因此工程各部位所用的混凝土均按耐久性设计，具有优异的工作性能，便于施工且结构致密，渗透性低，并满足一定强度要求。
2、海工砼配合比设计在配合比设计中，充分考虑耐久混凝土的特点，针对氯盐腐蚀，采用降低水胶比提高抗渗性；针对冻融循环破坏，采用降低水胶比，使用引气剂，确保冻融循环次数达到设计要求；针对潜在的碱骨料反应，使用非活性集料，并同时控制水泥和控制混凝土的碱含量，使用大掺量矿物掺和料等，有效抑制了长期浸泡在海水环境中的混凝土碱骨料反应。
本工程各部位所用配合比，在施工单位设计的基础上，我办均进行了复核验证，并要求施工单位对有关指标到专业试验检测机构进行了委托试验，如混凝土抗冻性能以及减水剂、引气剂的相关指标等。
以承台C35海工耐久混凝土配合比为例，该配合比每方材料用量如下：该配合比设计有以下特点:2.1 所用原材料性能特点与检测指标控制本工程对所用原材料均作出明确要求，一般高于规范标准要求。
海工耐久混凝土配合比试验研究与-70米预应力混凝土箱梁裂缝控制
海工耐久混凝土配合比试验研究与-70米预应力混凝土箱梁裂缝控制前言海工结构是以海洋为工程环境的重要工程类型，具有耐水、耐风、耐荷、耐腐蚀等特点。
而海工混凝土作为海工结构的主要材料，其破坏机理和性能表现也受到了海洋环境的特殊限制。
其中，海工耐久混凝土自然就成为了海工混凝土中的一个重要研究方向。
本文将介绍一项针对海工耐久混凝土的配合比试验研究，并就其中重要的应用场景——-70米预应力混凝土箱梁的裂缝控制进行讨论。
海工耐久混凝土的配合比试验研究实验设计为了探究海工耐久混凝土的适宜配合比，本实验选取惠州港一期码头海工混凝土结构工程为研究对象，使用沥青质砂、碎石、骨料、水、水泥、录像煤灰等材料进行取样制作。
实验设计分为以下步骤：1.物料的选取和配比设计：首先需要根据海洋环境特性，选择高水泥、高流动和高韧性的水泥以及石料等配合材料。
2.手工浇灌取样：按照混凝土标准，手工浇灌混凝土样品，并进行养护。
3.性能测试：对取样后的混凝土进行各项性能测试，包括抗压、抗弯、抗拉等，并根据实验结果对配比进行调整。
实验结果经过多次实验与调整，得出以下实验结果：1.增加水泥量，可以有效提高海工耐久混凝土的强度。
2.使用高流动性及高韧性配合材料，可提高混凝土的抗裂性能。
3.将不应于达到的强度等级，增加骨料等占体积分数，可以使混凝土既有高强度又有耐久性。
综上所述，通过本次实验得出的配合比可有效提高海工耐久混凝土的强度和耐久性。
-70米预应力混凝土箱梁裂缝控制问题分析-70米预应力混凝土箱梁，其梁身长度为2400米，宽度为高度的1.5倍。
在其使用过程中，容易因为荷载的作用以及反复的温度变化造成裂缝的产生，进一步影响箱梁的使用寿命。
因此，如何掌握海工耐久混凝土的裂缝控制技术，保证箱梁的使用寿命，成为了我们需要探讨的一个重要问题。
解决方案经过探索，本文提出了以下的解决方案：1.采用逐段施工技术，为梁身进行预压，降低箱梁的应力水平。
2.使用合适配比的海工耐久混凝土，提高梁材料的抗拉、韧性等性能，从而降低裂缝的产生。
海工耐久混凝土优化配制
海工耐久混凝土优化配制【摘要】根据海工混凝土结构所处的环境，分析不同部位受到海水侵蚀风险程度，通过合成纤维技术、复合矿物外加剂优化配伍技术对海工混凝土进行优化配制。
【关键词】海工混凝土；耐久性；氯离子；合成纤维；复合矿物外加剂海港、放浪堤坝等与海水接触的建筑工程中的混凝土构件，称为海工混凝土。
海工混凝土长期受到海水的侵蚀及海浪的冲击等环境因素的影响，会导致混凝土出现裂纹，致使混凝土中的钢筋受到严重腐蚀，最终促海港工程达不到设计使用的期限要求。
因此，目前混凝土耐久性研究的一个重要研究方向。
1.海工混凝土侵蚀分析1.1混凝土结构不同部位侵蚀区域分析根据侵蚀原因及侵蚀效果，海水对其结构的侵蚀大体上划分为5种侵蚀区域。
大气区：因海水挥发到大气中，使大气中含有很高的盐分，当接触混凝土表面后，便在表面产生沉积。
一旦吸水潮解或水分溅落，此沉积的盐分将从表面孔隙向混凝土中渗透。
当浓度达到饱和后，将以晶体析出，产生膨胀应力，对结构产生破坏作用。
浪溅区：混凝土表面一直与飞溅的海水相接触。
海水中的盐分不断的由表面向混凝土内部扩散。
加之海水的冲刷，使该区域的侵蚀相当严重。
潮差区：在涨潮时，混凝土与海水相接触，落潮后，混凝土表面又暴露于大气中。
这种干湿交替作用，导致混凝土表面产生开裂剥落。
全侵区：由于混凝土完全浸没于海水中，隔离了大气环境，又没有干湿交替作用，所以混凝土受到侵蚀的速度相对较低。
泥浆区：该区位于海底，周围介质类似于全浸区，因此对混凝土的侵蚀也相对较轻。
但海底生物和硫酸盐还原菌等也容易对混凝土产生局部腐蚀。
在这几个区中，位于大气区的部分容易受到冰冻作用和埋入钢筋的腐蚀；浪溅区和潮差区不仅受干湿交替作用，冰冻作用、碱骨料反应、钢筋锈蚀都可能在此发生，使这两个区域特别容易开裂，所以这两个区域发生的损坏往往最大；而全浸区仅受海水的化学侵蚀，因缺氧并不暴露于冰点之下，故几乎无腐蚀。
1.2 氯盐的侵蚀海水中的nacl、mgcl2与水泥的水化物ca（oh）2作用，生成cacl2、mg（oh）2等物质，会严重破坏混凝土的内部结构，同时，大量的游离氯离子会导致钢筋产生锈蚀。
海工高性能桩基混凝土配合比设计研究
胶凝 材料 中 的硅酸盐 水 泥用量 ； 掺用 粉煤 灰 、 磨 细矿 渣、 硅 灰 等矿物 掺 和料 ； 通 过适 当 引气 提高 混凝 土耐
第 ４期
北 方 交 通
・１ Ｏ ３・
海 工 高 性 能 桩 基 混凝 土 配 合 比设 计 研 究
王 雪 元 ， 王
（ １ ． 大连市交通工程质量 与安 全监 督站 ， 大连
摘
鑫
１ １ ６ ０ ３ １ ）
１ １ ６ ０ ３ ７ ； ２ ． 大连 四方公路工程有限公司 ， 大连
据规 范对水 胶 比进行 严格 控制 。
跨海 大 桥 ， 是 连 接 长 山群 岛 中 的第 一 座 连 岛 大 桥 。
大桥 全 长 １ ７ ９ ０ ｍ， 主桥 跨径 组合 为 （ １ ４ ０＋２ ６ ０＋１ ４ ０ ） ｍ， 全宽 ２ ３ ｍ， 桥 面 以上 塔 高 ３ ７ ． ４ ｍ， 桥 下 通 航 净 空 ２ ７ ． ４ ｍ。引桥 跨径 布 置为 ２ ５×５ ０ ｍ， 全宽 ２ １ ｍ， 采 用 移 动模 架逐 孔 现 浇 。全桥 共 有 桩 基 １ ４ ４根 ， 其 中岸
久性 ， 新拌 混凝 土 中引 气 量 一 般 控 制 在 ４ ％ ～ ６ ％，
兼顾 工作 性 ， 这对 配合 比设 计提 出 了极 高 的要求 。
１ 工 程 概 况
气泡 间 隔系数 小于 ２ ５ ０ ￣ ｍ； 混 凝 土拌 和 物 中各 种 原
材料 引入 的氯 离子 总质量 不应 超过胶 凝材 料 总量 的
・
海工耐久性混凝土配合比研究
．
【 关键词 】 海工混凝土； 耐久性； 比 配合
海工混凝土的设 计基本原则包括下列 四个方面 ． 分别是低用水量 原则 、 浆骨比原则、 大堆积密度原则和适宜水胶 比原则 。 最 低用水量原则 ． 指在满足海工 混凝 土工作性的前提下 ． 可能 是 尽 采用 最少量 的拌合水 ， 以抑制混凝土的干缩 。 浆骨比原则 ． 是指混凝土 的含浆量必须符 合一定 的要求 ．如果 含浆量过大会促进 混凝土的收 缩， 就会对尺寸 的稳定 性产生不利影 响 ． 在实际工程 中海工 混凝 土的 含浆 量不宜超 过 ３ ％ 最大堆积密度原则 ， ５ 。 是指采用级配 良好 的骨料 ． 以使空隙率最小和堆积 密度最大 ． 这样 可以减少浆体 的使用量 ． 而 从 减少用水量 和水泥用量 。适宜水胶 比原则 ， 是指水 胶 比不 能过大或者 过小 ． 过大不能满足耐久性 ． 过小则会导 致混 凝土 自收缩和水热 比的 增大 ． 也会影 响混凝土 的性能 ２ 配合 比设计技术路线 ． ２ 配制海工混凝土． 要充分发挥潘陛掺合料与高效减水剂的叠加效应． 主要采用的是复合型高效减水剂．适当的引起也可以提高混凝土的抗冻 性、 ｌ 泵送 生 和抗渗 眭， 另一方面． 矿物掺合料还可以节约资源、 降低成本和 保护生态环境。 同时， 还要控制水泥等原材料的眭 主要的技术路线从三 有． １配 制海 工 混凝 土 的 原 材 料 要 求 ． 个方面实现。 第一 ． 按耐久 ｌ 生 要求进行确定原材料和水胶比． 原材料包括胶 １１ ． 胶凝材料的要求 外加剂和其他原材料 ． 比的确定是根据力学性能和耐久 陛 水胶 分 优质的胶凝材料是保证配制的混凝土具有足够耐久性 的前 提 ． 不 凝材料 、 力学陛能包括强度和弹 馍量等 ； ． 第二 按施工要求的工作 陛设计． 工 但能够改善混凝土的施工性和和易性 ． 而且能够增强混凝土 的密实度 ． 析 ， 生 坍落度和坍落度损失 ． 要满足粘聚陛及保水性的要求 ： 第 从而提高混凝土的耐久性性能 ， 同时还可 以提高配置 的混凝土强度 。因 作ｆ包括可泵 陛、 按抗裂ｌ 生的设计． 主要是控制水泥与胶凝材料的用量 此． 为了保证配制的混凝土达到海工混凝土高耐久性 的要求 ． 配制采用 三． ２３混凝 土 耐久 性 的试 验 方 法 ． 的胶凝材料必须满足一定的要求 。水泥要选用低碱优质的水泥 ． 宜选用 海工混凝土在 总体上要满足工作性 能优 良、 无宏观缺 陷、 体系密 硅酸盐水泥 ． 其质量必须符合通用 的硅酸盐标准 ： 掺合料要具有数量 足 并兼具经济合理 、 质量稳定的性质。首先 ， 原材 够和性能优 良的条件 ， 可以选择采用优质的粉煤灰 和粒化高炉矿渣粉 、 实和强度等设 计要求 ， 其次混凝土的各项指标不仅要满足现行行业标 硅粉等矿物掺合料 。 复合 型的胶凝材料是 由 上述二者复配而成 的． 相对 料需要达到上述要求 ． 还要满 足混凝土抗冻 融性 、 混凝土 电通量 和氯离子扩 于单一 的水泥或者掺合料具有更优的性能 ． 质量和技术指标要满足质 准的设计要求 ． 散系统 、 混凝 土碱含量等方面 混凝土配合 比的效果是一般是通过试 量标准 ， 掺人量要根据高性能混凝 土要求进行试验确定 验确定 的 ， 试验方法要参照相关 的规范规定 １ ． ２骨料 的要求 混凝土 的抗冻融性能 的试验是必要的 ． 因为抗冻融性是海工混凝 海工混凝 土的配合 骨料包括细骨料和粗 骨料 两类 ． 对这两者都具 尤其在北方较冷 的地区 ． 存在着大量 的冻融 有一定 的要求 。 细骨料 主要是砂 ， 其粒型 、 材质 、 级配等 ， 都会影响混凝 土耐久性能的重要指标 ． 在有冻融危 害的施工位置 ． 必须 做混凝土抗冻融性 能试 土 的密实性 、 聚ｌ 粘 生和耐久性 ， 海工混凝土一般选用 质量较好的 中砂 ． 危害。总之 ． 试验方法参照 ＪＪ７ — ８ Ｔ ２０ ９ 。混凝土通 电量和氯离子扩散系数 ， 是反 因为 中砂 的氯离子含量 、 含泥量较少 ， 严禁使用海砂 、 山砂和风化严重 验， 一方面表征了抵抗外 界有害杂质离子的入 侵 的砂 ， 并避免采用活性细骨料 。 粗骨料主要是石子 ． 品质对混凝土 的 应密实程度 的重要指标 ． 其 另一方面表征 了混凝 土抑制钢筋锈蚀 的能力 ． 分别体现 出混凝 强度 、 流动性 、 和易性和耐久性影响很大 ． 在条件允许 时优先选择级配 能力 ． 土的寿命 和钢筋的寿命 ． 也就是反映 了混凝 土的耐久性 ． 试验方法 分 碎石 ． 不得使用具有碱活性 的粗骨料 别参照相应 的试验标准 混凝土的碱含量是抑制碱一 骨料反应 的重要 １ 拌 合 用 水 的要 求 ３ 应结合各原材料 的 碱量综合考查 和试验分析 含 海工混凝土 的拌合用水必须符合 《 水运工程混凝土施 工规范》 手段 ． 的 ２４工程实例 ． 要求 ． 因为 当水中含有 的有害杂质含 量超标时 ． 会严 重影响混 凝土的 工程概况如下 ： 临海高等级公路如东段第 五合 同段位 于如 东县 大 质量 ， 加剧钢筋的锈蚀速度 ． 进而降低混凝土 的耐久性能 。因此 ， 在选 靠近 ２ １ ２ 省道 ， 途经九龙村 、 凌港村 、 东安科技 园区、 宁港公 用混凝土 的拌合 用水时 ． 须严格筛选 和选择 ． 必 尽量 采用不含 有影响 豫镇境 内， 呈南北走 向。本标段 内有 ３ 座大桥 。 本工程范围内经过 ５ 水泥硬化 、 水泥正常凝结 、 促使钢筋锈蚀的饮用水 ， 严禁使用 海水用做 司等所在地 。 设 系梁和盖 梁的环境作用等级是 配制混凝土 的拌 合用水 ， 因为海水 中含 有大量 的氯 离子 而氯 离子是 道 围海 大堤 ． 计文件 中本桥 的桩基 、 Ｄ级． 立柱 的环境作用等级是 Ｅ级． 条大河水 深约 ３ ５ ． 条 小河水 ３ —ｍ ９ 影响混凝土耐久性的主要因素之一 深约 Ｉ３ 河流流量随季节性分配极 不均匀 ． － ｍ． 枯水期在 １－ １４月份 。 最 １ ． ４化学外加剂的要 求 ． 丰水期 在 ５ １ 月 份 ， ０ —Ｏ 最高水位 ２ ｍ， ． 一般七 、 ５ 八月份 的 要保证海工 混凝土的耐久性 ． 一般 都需 要采用低水 胶 比． 就要 低水位 １ ｍ， 这 ０ 一０ 大多数河流基 借 助优质 的高效 减水剂来 实现。所采用 的化学外加剂 质量必须符 合 径流量 占年径流量的 ６ ％ ７ ％ 如泰运河居线路 中部 ． 纳潮河在南半段 ， 沿线绝大部分地 区鱼塘分布 ， 鱼 《 混凝 土外 加剂》 等相关规范规定 ， 同时使 用方法还应符合一定 的技术 本上分布在北半段 ， ５ ３ 水深 １ ｍ左右 全线路基 采用双 向四车道 ． ５ 规范 ， 氯离子的含 量必须控 制在 一定范围内。减水剂首选 的是 聚羧 酸 塘面积 １ 亩一 ５亩左右 ． 设计时速 ｌ Ｏ ｍｈ Ｏ ｋ ／。试 配强度 ｆ ０４ ＋ ． ５ ５ ４ ． Ｄ ｅ － ０ １ ４ ＊－ ８ Ｍ ａ ｕ ． ６ ２ 系高性 能减水 剂 ，引气剂 的质量 和使用都要 符合相关的技术规范 ． 此 标准 ， 基 准水灰 比 ｗ／＝ ｏ ６ ４ ． ／４ ． ０ ６ ０ ７ ４ ．） ０ ９参 照 ｃ （． ＊２ ） ８ ＋ ． ＊． ＊２ ＝ ． ４ ５ （ ２ ４ ０ ５ ３ 外还需要采用具有多项功能的复合 型外加 剂 ． 并测定 其相容性 设计桥梁部分水胶 比范围 ０３ — ．８ 基准水胶 比采用 Ｏ３ ．３ ０３ ． ．５ ２海工混凝土的配合 比设计 ．
混凝土配合比设计中的耐久性研究
混凝土配合比设计中的耐久性研究一、背景介绍混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其配合比的设计对工程质量和耐久性有着重要的影响。
因此，混凝土配合比设计中的耐久性研究具有重要的理论和实践意义。
二、混凝土的耐久性混凝土的耐久性指混凝土在长期使用过程中所能承受的各种内外力作用而不发生破坏或失效的能力。
混凝土的耐久性不仅与混凝土本身的强度、质量有关，还与外界环境、使用条件等因素密切相关。
三、混凝土配合比设计中的耐久性研究内容混凝土配合比设计中的耐久性研究主要包括以下内容：1.混凝土强度与耐久性的关系研究混凝土的强度与其耐久性有着密切的联系，强度越高，耐久性越好。
因此，在配合比设计中应注意强度的控制，以提高混凝土的耐久性。
2.混凝土材料的选择与耐久性的研究混凝土配合比设计中应根据工程需要选择适当的材料，如水泥、骨料、矿物掺合料等，以提高混凝土的耐久性。
同时，对不同材料的性能进行研究，以确定最佳的配合比。
3.混凝土配合比的设计与耐久性的研究混凝土配合比的设计应考虑到各种因素对混凝土耐久性的影响，如材料的种类、用量、水灰比、骨料级配等。
同时，应结合工程实际情况，确定最佳的配合比，以提高混凝土的耐久性。
4.混凝土的耐久性测试与评价混凝土的耐久性测试与评价是混凝土配合比设计中的关键环节。
常用的测试方法包括碳化深度测试、氯离子渗透试验、冻融循环试验等。
通过测试结果，对混凝土的耐久性进行评价，并对配合比进行调整。
四、混凝土配合比设计中的耐久性研究方法混凝土配合比设计中的耐久性研究方法主要包括实验研究和理论分析两种方法。
1.实验研究实验研究是混凝土配合比设计中的重要手段，可以通过实验获得混凝土的耐久性数据，为配合比设计提供依据。
常用的实验方法包括碳化深度测试、氯离子渗透试验、冻融循环试验等。
2.理论分析理论分析是混凝土配合比设计中的另一种重要手段，可以通过理论分析获得混凝土的耐久性预测值，并为配合比设计提供指导。
常用的理论方法包括强度理论、损伤力学等。
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配合比对海工混凝土耐久性影响的试验研究
[摘要] 相当数量的海工混凝土结构因为耐久性不足而达不到
预定服役年限，而氯离子是“罪魁祸首”。
目前，矿物掺加料对于提高混凝土的抗渗性，尤其是提高抗氯离子扩散性能有着显著效果。
文章结合具体实验，研究了矿物掺合料对混凝土强度的影响和氯离子扩散系数随矿物掺合料掺量的变化规律，并探讨矿物掺合料的最优掺量问题，为海工混凝土配合比设计提供了一些建议。
[关键词] 海工混凝土矿物掺合料氯离子扩散系数配合比设计[abstract] a considerable number of marine concrete structures because of insufficient durability and reach the scheduled service time, while the chloride ion is the “culprit”. at present, the mineral admixture materials to improve the impermeability of concrete, in particular, is to improve the resistance to chloride ion diffusion properties have a significant effect. based on specific experiments studied the influence of mineral admixtures on the strength of concrete and chloride ion diffusion coefficient variation with the mineral admixture content, and to explore the optimal dosage of mineral admixtures for marine concrete with than the design of a number of recommendations.
[key words] marine concrete, mineral admixture, the chloride
ion diffusion coefficient, mix design
1 概述
矿物掺合料的应用越来越广泛，被称为混凝土的“第四组分”[1]，而目前的配合比设计也主要集中在矿物掺加料上[2-4]。
但是矿物掺合料的掺量是不是存在一个最优掺量，结果不得而知。
另外，矿物掺合料对混凝土强度和氯离子扩散系数有怎样的影响，也是要研究的问题。
2 试验
2.1试验原材料
2.1.1 水泥
试验所用的水泥为烟台三菱水泥有限公司生产的42.5r级普通硅酸盐水泥。
水泥的具体物理化学性能指标和强度指标分别见表2.1、2.2。
表2.1 水泥的物理化学指标
表2.2 水泥的强度指标
河砂，表观密度为2200 kg/m3。
砂的细度模数为3.09，属于中粗砂，砂的颗粒级配符合jgj 53-92的要求。
2.1.3 石子
采用5-20mm的连续级配。
堆积密度为1667kg/m3，比重为2.61。
实验前将石子冲洗干净，晾干。
2.1.4 水
采用自来水。
2.1.5 减水剂
yj2-1型早强减水剂，灰色固体粉末状，减水率达12%以上。
2.1.6 矿物掺加料
试验使用的粉煤灰（ⅲ级）为威海热电厂生产；矿渣为s95级，济南钢厂生产。
粉煤灰和矿渣的具体性能指标见表2.3和表2.4所示。
表2.3 粉煤灰性能指标（ⅲ级）
表2.4 矿渣性能指标（s95级）
2.2试验配比设计
我国混凝土结构耐久性设计与施工指南中提到，粉煤灰和矿渣对混凝土耐久性能和强度的贡献受水胶比的影响较大，尤其是粉煤灰更为敏感。
只有在低水胶比下（小于0.4或0.42），粉煤灰和矿渣的作用才能得以充分发挥而不是相反。
在参阅相关文献[5,6]后，决定拟研究试验的水胶比分别为0.35和0.4，实验中固定砂率38%，凝胶材料用量固定为460kg/m3,粉煤灰掺量分别为25%、30%和35%，矿渣掺量为50%、60%和70%。
混凝土中掺用粉煤灰和矿渣都采用等量取代法。
具体实验配合比见表
2.5。
表2.5 试验配合比方案
3 配合比对混凝土抗压性能的研究
将试验试件所测的强度与设计强度做比值分析，结果如图3.1和3.2所示。
从图中可以看出以下规律：
（1）对于0.35水胶比的试件，在第7天时，除去纯水泥混凝土的强度能达到设计强度的83%，掺加粉煤灰和矿渣的试件强度基本都在70%左右，相差不大；第28天，掺加粉煤灰和矿渣的试件的强度略低于纯水泥的试件，但这种差别相比7天时要小，强度值能达到设计强度的90%左右；到60天时，掺加粉煤灰和矿渣的试件的强度增长幅度明显比纯水泥试件的大，纯水泥的试件增长幅度为12%，而掺加粉煤灰和矿渣的试件的增幅平均值分别为18.3%和21%（相比28天强度）。
而且，在第28天和60天，对于掺加粉煤灰和矿渣的试件，强度值随着粉煤灰和矿渣掺量的增加而降低。
（2）对于0.4水胶比的试件，在第7天时，强度关系为：纯水泥混凝土>掺加粉煤灰的混凝土>掺加矿渣的混凝土>复掺粉煤灰和矿渣的混凝土。
在第28天时，强度关系为：纯水泥混凝土>掺加矿渣的混凝土>掺加粉煤灰的混凝土。
纯水泥混凝土和掺加粉煤灰的混凝土的强度增长幅度明显低于掺加矿渣和复掺粉煤灰和矿渣的混
凝土，并且对于掺加粉煤灰或矿渣的试件，强度依然随着粉煤灰和
矿渣掺量的增加而降低。
到第60天时，掺加粉煤灰和矿渣的试件强度增幅明显大于纯水泥混凝土，并且强度值与纯水泥混凝土的基本持平。
图3.10.35水胶比试件强度柱状图
图3.20.4水胶比试件强度柱状图
（3）综合两图不难看出，在第28天时，纯水泥混凝土试件的强度值均能达到设计值的95%左右，后期的增幅不大，基本可以认为28天就能达到其设计强度。
而掺加粉煤灰和矿渣的试件，28天的强度值明显低于设计强度，最低的仅达到82%左右，最高的也只有92%。
而从28天到60天的时间内，掺加粉煤灰和矿渣的试件的强度增幅很大，在第60天时均能达到设计强度，有的甚至超出设计强度10%。
原因是掺加粉煤灰和矿渣的混凝土水化速度较慢，对于早期的混凝土强度贡献不大，而后期随着胶凝材料的不断水化，强度值增长较快。
通过实验结果可以发现，28天混凝土强度的验收期限不足以表征粉煤灰和矿渣对混凝土强度的影响，应延长为60天或更长，这一结果与矿物掺加料在混凝土和砂浆中应用技术规程中的规定一致。
4 配合比对氯离子扩散系数影响的研究
采用nel-vj型混凝土真空饱水饱盐设备对试件进行24小时的饱盐，实验设备如图4.1所示。
饱完盐之后用nel-pdr法测其氯离子扩散系数，实验装置示意图如图4.2所示。
图4.1 nel-vj型混凝土真空饱水饱盐设备图4.2nel-pdr装置示意图
为了研究粉煤灰和矿渣掺量对于氯离子扩散系数到底有怎样的影响规律，对实验数据进行拟合分析。
粉煤灰的影响见图4.3-4.6，矿渣的影响见图4.7-4.10。
图4.30.35水胶比28天拟合结果图4.40.35水胶比60天拟合结果
图4.50.4水胶比28天拟合结果图4.60.4水胶比60天拟合结果从上图可以得出以下结论：粉煤灰掺量对于混凝土氯离子扩散系数的影响均符合一元二次关系；粉煤灰对于混凝土氯离子扩散系数的影响并非随着粉煤灰掺量的增加而增加，而是有一定的限值。
从图中可以大致看出，该限值大约在34%左右。
图4.30.35水胶比28天拟合结果图4.40.35水胶比60天拟合结果
图4.50.4水胶比28天拟合结果图4.60.4水胶比60天拟合结果从上图可以得出以下结论：矿渣掺量对于混凝土氯离子扩散系数的影响均符合一元二次关系；矿渣对于混凝土氯离子扩散系数的影
响并非随着矿渣掺量的增加而增加，而是有一定的限值。
从图中可以大致看出，该限值大约在67%左右。
5 结论
通过试验，对试验数据进行处理，得到以下几点结论：
1. 掺加粉煤灰和矿渣对混凝土早期强度有影响，其早期强度不如纯水泥混凝土，但到第60天，掺加粉煤灰和矿渣的试件的强度与纯水泥混凝土的强度基本能持平，都能达到设计强度。
对于掺加粉煤灰和矿渣的混凝土，其强度验收期限应该延长为60天。
2. 通过对不同配合比试件氯离子扩散系数的回归拟合分析，发现氯离子扩散系数与粉煤灰和矿渣的掺量之间符合一元二次关系，而且粉煤灰和矿渣掺量对于氯离子扩散系数的影响存在一最优值。
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